Co tabák dělá během těhotenství mozku dospívajících: Rozbor velké studie ABCD

Mohou být účinky kouření během těhotenství viditelné o deset let později na snímcích mozku dítěte? Ve velké longitudinální studii 5 417 dětí (program ABCD) vědci sledovali, jak se tloušťka a plocha mozkové kůry měnily od 9-10 do 11-12 let, a porovnávali trajektorie těch, které byly vystaveny tabáku a/nebo alkoholu v děloze. Závěr je jednoznačný a poměrně jasný: prenatální vystavení tabáku je spojeno s rychlejším ztenčením mozkové kůry, především ve frontálních oblastech, zatímco u alkoholu v tomto věkovém rozmezí nebyly nalezeny žádné významné souvislosti. Samotné ztenčení je normální součástí zrání mozku v dospívání, ale u těch, kteří byli „vystaveni tabáku“, k němu dochází rychleji a/nebo dříve, což koreluje s vnějšími problémy s chováním a poruchami spánku.

Pozadí

Prenatální expozice tabáku (PTE) a alkoholu (PAE) patří mezi nejčastější a předvídatelné rizikové faktory pro vyvíjející se mozek. Nikotin a další složky tabákového kouře snadno procházejí placentou, což ovlivňuje cévní tonus, zásobení plodu kyslíkem a tvorbu neuronových sítí. Ethanol je uznávaný teratogen; ve vysokých dávkách způsobuje spektrum fetálních alkoholových poruch (FASD) a v nižších dávkách jemnější neurokognitivní a behaviorální účinky. Klinická pozorování již dlouho spojují PTE/PAE s vyšším rizikem problémů s chováním, deficitu pozornosti, poruch spánku a poruch učení u dětí a dospívajících.

Mozková kůra obvykle prochází během puberty „restrukturalizací“: kůra se postupně ztenčuje (dochází k synaptickému „prořezávání“ a myelinizaci) a plocha kůry se v jednotlivých oblastech mění nerovnoměrně. Proto jsou longitudinální data obzvláště důležitá pro posouzení vlivu prenatálních faktorů – nejen „o kolik je kůra v určitém věku tenčí“, ale i toho, jak se její tloušťka a plocha mění v čase. Dříve bylo mnoho studií průřezových, s malými vzorky a smíšenými expozicemi (tabák a alkohol dohromady), což ztěžovalo oddělení příspěvku jednotlivých faktorů a pochopení, zda se „normální“ trajektorie adolescence zrychluje, nebo se její začátek posouvá v čase.

Další metodologickou výzvou je samotné posouzení expozice: častější jsou post hoc průzkumy u matek, které zřídka potvrzují data pomocí biomarkerů (např. kotininu). Roli hrají i související faktory: socioekonomický status, duševní zdraví rodičů, užívání jiných látek, pasivní kouření. To vše vyžaduje velké, reprezentativní kohorty s vícenásobnými MRI vyšetřeními, standardizovaným zpracováním obrazu a důkladnou statistikou upravenou pro vícenásobná srovnání.

Toto je mezera, kterou zaplňují data z projektu ABCD – největší longitudinální studie vývoje mozku na světě, kde tisíce dětí podstupují opakované MRI, kognitivní a behaviorální testy. Na takovémto poli je možné oddělit účinky PTE a PAE, podívat se na regionálně specifické trajektorie tloušťky/plochy kůry v klíčovém věkovém okně 9-12 let a propojit je s vnějšími projevy – impulzivitou, behaviorálními příznaky, kvalitou spánku. Praktická motivace je zřejmá: pokud se stopy intrauterinního tabáku projeví jako zrychlení kortikálních změn konkrétně ve frontálních oblastech, je to argument ve prospěch přísných programů odvykání kouření při plánování a během těhotenství, stejně jako důvod k cílenému sledování spánku a chování dětí s potvrzeným PTE. Teoreticky jsou taková zjištění v souladu s myšlenkou „zrychleného biologického/epigenetického stárnutí“ s expozicí tabáku a s účinky tabákových toxinů na mikroglii a synaptické prořezávání – hypotézy, které vyžadují další testování v dlouhodobém sledování.

Kdo a jak byl studován

• Kohorta: 5417 účastníků studie ABCD (21 center v USA). Průměrný věk na začátku studie byl 9,9 let; průměrný věk při následné kontrole byl 11,9 let. Interval mezi návštěvami byl přibližně 2 roky.
• Expozice: Prenatální expozice alkoholu (PAE) a expozice tabáku (PTE) hodnocená průzkumy mezi pečovateli – před a po rozpoznání těhotenství.
• Výsledky: tloušťka a plocha kortikální mozkové kůry v 68 parciálních zónách, behaviorální škály (CBCL, BIS/BAS, UPPS), škála poruch spánku. Analýza - s korekcí pro vícenásobná srovnání (FDR).

Zaprvé, vývojová norma. V průměru mají všechny děti s věkem tenčí kortex a plocha v různých zónách se může zvětšovat nebo zmenšovat – to jsou přirozené trajektorie adolescentního zrání. Na tomto pozadí vědci zkoumali, zda se tyto trajektorie u dětí s PAE/PTE mění v porovnání s jejich „nepostiženými“ vrstevníky.

Klíčové výsledky

• Alkohol: ve věku 9-12 let nebyla zjištěna žádná významná souvislost s tloušťkou/plochou kortikální mozkové kůry ani s jejich změnou v čase.
• Tabák:
  • již „na řezu“ - kortex je tenčí v paramediálních oblastech (bilaterální parahipokampální kortex, levý laterální orbitofrontální kortex; parciální r≈0,04, P <0,001, korekce FDR);
  • v průběhu času - rychlejší ztenčování v 11 frontálních a 2 temporálních oblastech (včetně bilaterální rostrální střední frontální oblasti, horní frontální oblasti, mediální orbitofrontální oblasti, rostrální přední cingulární oblasti; pravé pars orbitalis a pars triangularis atd.; |r|≈0,04, P <0,001).
• Chování: čím rychlejší hubnutí, tím vyšší skóre pro externalizující se problémy s chováním, impulzivitu (negativní naléhavost), vyhledávání zábavy a poruchy spánku – asociace jsou slabé, ale reprodukovatelné (obvykle |r|≈0,03–0,05) a to hlavně u dětí s PTE.

Autoři interpretují tyto souvislosti opatrně: možná se nejedná jen o „rychlejší“ ztenčování, ale o dřívější zahájení stejných procesů – konvenčně se „křivka posouvá doleva“. To podporuje literatura o zrychleném epigenetickém stárnutí u lidí s prenatální/současnou expozicí tabáku a vztah mezi metylací DNA a tloušťkou kortikální mozkové kůry a synaptickým „prořezáváním“. Toto je stále hypotéza, ale vysvětluje, proč tabák vydává v rané adolescenci širší a trvalejší signál než alkohol.

Co je důležité pro praxi a politiku

• Neexistuje žádná bezpečná úroveň expozice tabáku v těhotenství. Výsledky podporují agresivní programy na odvykání kouření při plánování a v raném těhotenství – účinek PTE je v tomto věku širší a stabilnější než PAE.
• Monitorování vývoje: U dětí s potvrzenou PTE je třeba pečlivěji sledovat chování a spánek – právě zde se projevují souvislosti s rychlejším ztenčováním kortexu.
• Komunikace s rodiči. Je důležité vysvětlit, že „tenká kůra“ není diagnóza, ale biomarker trajektorie, a je nutné pracovat nikoli s číslem z MRI, ale se specifickými problémy (spánek, impulzivita, vnější příznaky).

Několik metodologických detailů – proč lze těmto datům důvěřovat

• Longitudinální design (dva body MRI s intervalem ~2 let) namísto jednoho „řezu“ snižuje riziko záměny věkových rozdílů se skutečnou dynamikou.
• Velký vzorek a přísná statistika: 5417 dětí, analýza 68 oblastí pro každou hemisféru, FDR kontrola.
• Následné kontroly: při rozdělení na „pokračovala v kouření poté, co se dozvěděla o těhotenství“/„ne“ jsou účinky slabší – pravděpodobně některé matky podceňují užívání nebo jsou důležité rozdíly v době expozice. To však nevyvrací hlavní závěr.

Omezení

• Samostatně hlášená expozice. Absence biomarkerů (např. kotininu) znamená, že v hodnocení PTE/PAE mohou být chyby. Autoři tuto skutečnost výslovně uznávají a navrhují ji opravit v budoucích vlnách ABCD.
• Okno pozorování: Studie zahrnuje ranou adolescenci; účinky alkoholu se mohou projevit dříve/později a subkortikální účinky zde nebyly analyzovány.
• Asociace ≠ kauzalita. Jedná se o pečlivě kontrolované asociace, nikoli experimenty; je nutné potvrzení mechanismů (včetně epigenetických).

Kam se věda bude ubírat dál?

• Přidejte expoziční biomarkery (kotinin) a prodlužte pozorovací okno do pozdní adolescence.
• Propojení anatomie s funkcí: kognitivní testy, behaviorální úkoly, noční polysomnografie – k pochopení, které funkce jsou „citlivější“ na zrychlené řídnutí.
• Otestovat epigenetický most (metylace DNA ↔ rychlost kortikálních změn) na úrovni individuálních dat.

Závěr

Stopy nitroděložního tabáku v mozku jsou viditelné o několik let později - jako zrychlení/časný začátek normálního adolescentního ztenčování mozkové kůry, zejména ve frontálních oblastech; právě tato trajektorie je spojena s častějšími problémy s chováním a spánkem. U alkoholu ve věku 9-12 let takový signál viditelný není.

Zdroj: Marshall AT a kol. Prenatální expozice tabáku a alkoholu a kortikální změny u mladých lidí. JAMA Network Open, 2025;8(6):e2516729. doi:10.1001/jamanetworkopen.2025.16729